Speicherbehälter und Verfahren

Die Erfindung betrifft einen Speicherbehälter zum Speichern eines Kryogens und ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Speicherbehälters.

Der Anmelderin sind betriebsintern doppelwandige Speicherbehälter für flüssigen Wasserstoff bekannt, welche einen Außenbehälter und einen innerhalb des Außenbehälters angeordneten Innenbehälter zum Aufnehmen des flüssigen Wasserstoffs aufweisen. Ein zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter vorgesehener Spalt ist mit einem Vakuum beaufschlagt. Der Spalt kann zumindest abschnittsweise mit einem Isoliermaterial gefüllt sein.

Für einen Einsatz eines derartigen Speicherbehälters in maritimer Umgebung kann es erforderlich sein, dass der Speicherbehälter bei maximaler Füllung ausgehend vom Betriebsdruck bei einem Störfall 15 Tage Haltezeit erreicht. Das heißt, dass während dieser Zeit ein maximal zulässiger Druck innerhalb des Innenbehälters nicht überschritten werden darf und kein Wasserstoff aus dem Speicherbehälter entweichen darf.

Der Speicherbehälter kann derzeit abhängig vom Wärmeeinfall und der thermodynamischen Gleichgewichtstemperatur des lagernden flüssigen Wasserstoffs wegen der Haltezeitforderung nur zu einem gewissen Teil mit flüssigem Wasserstoff befüllt werden. Bei den derzeit typischen Bedingungen können zuweilen nur 70% bis 80% eines geometrischen Behältervolumens des Speicherbehälters für die Lagerung des flüssigen Wasserstoffs genutzt werden. Dies gilt es zu verbessern.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Speicherbehälter zur Verfügung zu stellen.

Demgemäß wird ein Speicherbehälter zum Speichern eines Kryogens vorgeschlagen. Der Speicherbehälter umfasst einen Innenbehälter zum Aufnehmen des Kryogens, einen Latentwärmespeicher zum Aufnehmen eines Phasenwechselmaterials und eine Entnahmeleitung zum Entnehmen des Kryogens aus dem Innenbehälter, wobei die Entnahmeleitung derart mit dem Latentwärmespeicher wirkverbunden ist, dass in der Entnahmeleitung aufgenommenes Kryogen in einem Wärmeaustausch mit dem Phasenwechselmaterial steht, und wobei der Latentwärmespeicher ausschließlich mit Hilfe einer Abblasleitung mit einer Umgebung des Speicherbehälters fluidisch verbindbar ist.

Dadurch, dass der Latentwärmespeicher vorgesehen ist, kann die Phasenänderungs- enthalpie des Phasenwechselmaterials bei einem Phasenwechsel von fest zu flüssig beispielsweise dazu genutzt werden, einen den Innenbehälter umschließenden Schild oder andere Komponenten des Speicherbehälters zu kühlen. Hierdurch kann die Haltezeit des Speicherbehälters für das Kryogen verlängert werden. Insbesondere kann eine Notfallkühlung verwirklicht werden. Ferner kann auch ein höherer Füllgrad des Innenbehälters mit dem Kryogen erzielt werden.

Der Speicherbehälter ist insbesondere auch zum Transport des Kryogens geeignet. Daher kann der Speicherbehälter auch als Transportbehälter bezeichnet werden. Der Speicherbehälter ist bevorzugt zumindest doppelwandig und umfasst neben dem Innenbehälter einen den Innenbehälter umschließenden Außenbehälter. Der Speicherbehälter kann daher auch als doppelwandiger Speicherbehälter bezeichnet werden. Der Speicherbehälter kann Teil eines Fahrzeugs, insbesondere eines Wasserfahrzeugs, sein. In diesem Fall ist der Speicherbehälter für mobile Anwendungen geeignet. Der Speicherbehälter kann jedoch auch stationär, beispielsweise in der Gebäudetechnik, eingesetzt werden.

Die Entnahmeleitung führt von dem Speicherbehälter beispielsweise zu einem Verbraucher in Form einer Brennstoffzelle. Der Verbraucher kann beispielsweise einen Elektromotor bestromen, der beispielsweise eine Schiffsschraube antreibt. Vor dem Verbraucher kann das flüssige Kryogen verdampft werden, so dass dem Verbraucher gasförmiges Kryogen mit einem geeigneten Versorgungsdruck und einer geeigneten Versorgungstemperatur zugeführt wird.

Das Kryogen kann flüssiger Wasserstoff sein. Da der Speicherbehälter bevorzugt zur Aufnahme von flüssigem Wasserstoff geeignet ist, kann der Speicherbehälter auch als Wasserstoff-Speicherbehälter oder als Wasserstoff-Speichertank bezeichnet werden. Der Begriff "Kryogen" kann vorliegend gegen den Begriff "Wasserstoff" und umgekehrt getauscht werden. Das Kryogen kann jedoch auch flüssiges Helium, flüssiges Neon oder dergleichen sein.

In dem Innenbehälter ist das Kryogen aufgenommen. In dem Innenbehälter können, solange sich das Kryogen im Zweiphasengebiet befindet, eine Gaszone mit verdampftem Kryogen und eine Flüssigkeitszone mit flüssigem Kryogen vorgesehen sein. Das Kryogen weist also nach dem Einfüllen in den Innenbehälter zwei Phasen mit unterschiedlichen Aggregatszuständen, nämlich flüssig und gasförmig, auf. Das heißt, in dem Innenbehälter befindet sich eine Phasengrenze zwischen dem flüssigen Kryogen und dem gasförmigen Kryogen. Über die Entnahmeleitung wird dem Innenbehälter nur das flüssige Kryogen entnommen. Ein an oder im Innenbehälter befindliches Ende der Entnahmeleitung ist im oder am in Schwerkraftrichtung unteren Teil des Innenbehälters angeordnet. Vorzugsweise befindet sich dieses Ende im oder am unteren Drittel des Innenbehälters, besonders bevorzugt im oder am unteren Sechstel des Innenbehälters. Besonders bevorzugt ist dieses Ende der Entnahmeleitung bis zu 30 mm, weiter besonders bevorzugt bis zu 20mm, vom in Schwerkraftrichtung tieftsten Punkt des Innenbehälters beabstandet.

Der Speicherbehälter ist vorzugsweise rotationssymmetrisch zu einer Symmetrie- oder Mittelachse aufgebaut. Demgemäß können auch der Innenbehälter und der Außenbehälter rotationssymmetrisch zu der Mittelachse aufgebaut sein. Der Speicherbehälter ist vorzugsweise derart angeordnet, dass die Mittelachse senkrecht zu einer Schwerkraftrichtung verläuft. Das heißt, der Speicherbehälter ist horizontal angeordnet. Der Speicherbehälter kann jedoch auch vertikal angeordnet sein. In diesem Fall ist die Mittelachse parallel zu der Schwerkraftrichtung orientiert.

Der Innenbehälter ist vorzugsweise zylinderförmig. Der Innenbehälter weist insbesondere einen rohrförmigen oder zylinderförmigen Basisabschnitt auf, der rotationssymmetrisch zu der Mittelachse aufgebaut sein kann. Der Basisabschnitt des Innenbehälters ist endseitig mit jeweils zwei nach außen gewölbten Deckelabschnitten verschlossen. Dies ist jedoch nicht zwingend so vorgesehen. Die Deckelabschnitte können auch anders ausgeführt sein. Der Innenbehälter kann auch als Innentank bezeichnet werden. Der Latentwärmespeicher kann auch als Phasenwechselspeicher oder PCM-Speicher (Engi.: Phase Change Material) bezeichnet werden. Unter einem "Latentwärmespeicher" ist vorliegend insbesondere ein spezieller Typ eines Wärmespeichers zu verstehen, der einen Großteil der ihm zugefügten thermischen Energie in Form von latenter Wärme, beispielsweise für einen Phasenwechsel von fest zu flüssig, speichert.

Insbesondere wird ein Phasenwechselmaterial eingesetzt, welches einen Schmelzpunkt aufweist, der über einer Lager- und/oder Transporttemperatur des in dem Innenbehälter aufgenommenen Kryogens liegt.

Als Phasenwechselmaterial wird vorzugsweise Stickstoff eingesetzt. Daher kann der Begriff "Phasenwechselmaterial" vorliegend durch den Begriff "Stickstoff ¹ ersetzt werden. Als Phasenwechselmaterial kann jedoch auch beispielsweise Argon eingesetzt werden.

Das Phasenwechselmaterial kann Teil des Latentwärmespeichers und damit auch Teil des Speicherbehälters sein. Das Phasenwechselmaterial kann einen Phasenübergang von fest zu flüssig sowie von flüssig zu gasförmig und umgekehrt vollziehen.

Vorzugsweise ist in einem Normalbetrieb des Speicherbehälters, in welchem dem Speicherbehälter das Kryogen entnommen wird, ausschließlich ein Phasenwechsel zwischen fest und flüssig beziehungsweise zwischen flüssig und fest vorgesehen. Das Phasenwechselmaterial nimmt bei dem Phasenwechsel von fest zu flüssig Wärme auf und gibt bei dem Phasenwechsel von flüssig zu fest Wärme ab. Bei dem Phasenwechsel von flüssig zu fest kann die hierzu erforderliche Wärme einem den Innenbehälter umschließenden Schild entzogen werden, der dadurch gekühlt wird. Dieser Schild kann Teil des Speicherbehälters sein.

Die Entnahmeleitung ist insbesondere wärmeleitend mit dem Latentwärmespeicher verbunden, so dass das durch die Entnahmeleitung strömende Kryogen dem Phasenwechselmaterial Wärme entziehen kann, wodurch das Phasenwechselmaterial einem Phasenwechsel von flüssig zu fest unterzogen wird. Wird beispielsweise für eine kurze Zeit kein Kryogen mehr aus dem Speicherbehälter entnommen, so vollzieht das Phasenwechselmaterial einen Phasenwechsel von fest zu flüssig. Hierbei nimmt das Phasenwechselmaterial Wärme auf, die insbesondere zum Kühlen des Innenbehälters, beispielsweise mit Hilfe des zuvor erwähnten Schilds, genutzt werden kann. Die Entnahmeleitung kann beispielsweise außenseitig mit dem Latentwärmespeicher verbunden sein. Die Entnahmeleitung kann jedoch auch direkt durch den Latentwärmespeicher hindurchgeführt werden. Darunter, dass die Entnahmeleitung mit dem Latentwärmespeicher "wirkverbunden" ist, ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Entnahmeleitung in beliebiger Art und Weise in Wärmeaustausch mit dem Latentwärmespeicher stehen kann, so dass Wärme von dem Latentwärmespeicher auf die Entnahmeleitung und umgekehrt übertragen werden kann.

Der Latentwärmespeicher bildet in dem vorgenannten Normalbetrieb des Speicherbehälters ein geschlossenes System, das nicht mit der Umgebung verbunden ist. Unter dem "Normalbetrieb" ist vorliegend zu verstehen, dass dem Speicherbehälter das Kryogen entnommen wird und gegebenenfalls die Entnahme des Kryogens kurzfristig unterbrochen wird. Wird die Entnahme des Kryogens für einen längeren Zeitraum unterbrochen, beispielsweise bei einem Störfall des Speicherbehälters, kann der Latentwärmespeicher mit Hilfe der Abblasleitung mit der Umgebung fluidisch verbunden werden, wobei gasförmiges Phasenwechselmaterial an die Umgebung abgegeben wird.

Dass der Latentwärmespeicher "ausschließlich" oder "nur" mit Hilfe der Abblasleitung mit der Umgebung verbindbar ist, bedeutet vorliegend, dass außer der Abblasleitung keine weitere fluidische Verbindung zwischen dem Latentwärmespeicher und der Umgebung besteht oder hergestellt werden kann.

Ein fluidisches Verbinden des Latentwärmespeichers mit der Umgebung findet jedoch nicht im Normalbetrieb des Latentwärmespeichers statt. Nur im Falle eines Störfalls wird der Latentwärmespeicher mit Hilfe der Abblasleitung mit der Umgebung fluidisch verbunden. Darunter, dass der Latentwärmespeicher mit der Umgebung "fluidisch verbunden" wird, ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass das gasförmige Phasenwechselmaterial aus dem Latentwärmespeicher über die Abblasleitung an die Umgebung abgegeben werden kann. Beispielsweise gibt die Abblasleitung das gasförmige Phasenwechselmaterial dann an die Umgebung ab, wenn in dem Latentwärmespeicher ein maximal zulässiger Druck überschritten wird. Gemäß einer Ausführungsform ist die Entnahmeleitung durch den Latentwärmespeicher hindurchgeführt.

Der Latentwärmespeicher kann beispielsweise eine zylinderförmige Geometrie aufweisen. Die Entnahmeleitung kann mehrfach durch den Latentwärmespeicher hindurchgeführt werden. Hierzu kann die Entnahmeleitung beispielsweise mäanderförmig aufgebaut sein. Die Entnahmeleitung kann jedoch auch schraubenförmig oder helixförmig ausgebildet sein. Die Entnahmeleitung kann jedoch auch gerade durch den Latentwärmespeicher hindurchgeführt sein. Alternativ kann die Entnahmeleitung auch außenseitig mit dem Latentwärmespeicher verbunden sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist an der Entnahmeleitung ein Wärmetauscher angebracht, der innerhalb des Latentwärmespeichers angeordnet ist.

Der Wärmetauscher ist vorzugsweise plattenförmig. Der Wärmetauscher kann beispielsweise mit der Abblasleitung verlötet oder verschweißt sein. Der Wärmetauscher ist insbesondere aus einem gut wärmeleitenden Material, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, gefertigt. Der Wärmetauscher kann mehrere Wärmetauscherplatten aufweisen, die innerhalb des Latentwärmespeichers platziert sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Latentwärmespeicher zumindest abschnittsweise mit einer wärmeleitenden, fluiddurchlässigen Materialstruktur gefüllt. Dies kann ein Gewebe, Gestrick oder Gewirke sein, die vorzugsweise metallisch sind. Die Mate rial Struktur kann Metallfäden oder Metalldrähte aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich um Metallwolle. Alternativ kann die Materialstruktur auch glatte und/oder strukturierte Metallplatten und/oder Metallfolien aufweisen. Die Materialstruktur kann aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung gefertigt sein.

Insbesondere kann die Materialstruktur mit dem Wärmetauscher verbunden sein. Die Materialstruktur ist mit dem Phasenwechselmaterial getränkt. Hierdurch ist ein besonders guter Kontakt des Phasenwechselmaterials mit der Materialstruktur und damit auch mit dem Wärmetauscher verwirklicht. Vorzugsweise kann die Materialstruktur Kupfer-, Kupferlegierungs-, Aluminium und/oder Aluminiumlegierungswolle sein oder aufweisen. Die gut wärmeleitende Mate rial Struktur stellt einen guten Wärmeübergang zwischen dem Wärmetauscher und dem festen Phasenwechselmaterial sicher.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Abblasleitung ein Abblasventil zum Abblasen des Phasenwechselmaterials in die Umgebung auf.

Das Abblasventil öffnet sich vorzugsweise bei einem vorgegebenen Druck. Beispielsweise ist für den Latentwärmespeicher ein maximal zulässiger Druck vorgegeben. Sobald dieser maximal zulässige Druck bei einem Verdampfen des Phasenwechselmaterials erreicht wird, öffnet sich das Abblasventil und das gasförmige Phasenwechselmaterial wird in die Umgebung abgeblasen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Speicherbehälter ferner einen Schild auf, der den Innenbehälter und den Latentwärmespeicher umschließt, wobei der Latentwärmespeicher thermisch leitend mit dem Schild verbunden ist.

Der Latentwärmespeicher kann Teil des Schilds oder umgekehrt sein. Der Schild ist vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, gefertigt. Der Schild weist insbesondere einen rohrförmigen Basisabschnitt auf, der rotationssymmetrisch zu der Mittelachse aufgebaut sein kann. Stirnseitig ist der Schild mit Hilfe zweier Deckelabschnitte verschlossen. Die Deckelabschnitte können bezüglich des Basisabschnitts nach außen gewölbt sein. Der Innenbehälter und der Latentwärmespeicher sind innerhalb dieses Schilds angeordnet. Der Latentwärmespeicher kann beispielsweise mit Hilfe eines Wärmeleitelements oder mehrerer Wärmeleitelemente thermisch leitend mit dem Schild verbunden sein. Das Phasenwechselmaterial kann somit dem Schild über das Wärmeleitelement oder über die Wärmeleitelemente Wärme entziehen, so dass der Schild gekühlt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Latentwärmespeicher zwischen einem Deckelabschnitt des Innenbehälters und einem Deckelabschnitt des Schilds angeordnet.

Wie zuvor erwähnt, weist der Innenbehälter zwei Deckelabschnitte, insbesondere einen ersten Deckelabschnitt und einen zweiten Deckelabschnitt, auf. Entsprechend weist auch der Schild zwei Deckelabschnitte, insbesondere einen ersten Deckelabschnitt und einen zweiten Deckelabschnitt, auf. Der Latentwärmespeicher ist entlang der Mittelachse betrachtet besonders bevorzugt zwischen dem zweiten Deckelabschnitt des Innenbehälters und dem zweiten Deckelabschnitt des Schilds angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Abblasleitung thermisch leitend mit dem Schild verbunden.

Hierdurch wird ein Wärmeübergang zwischen der Abblasleitung und dem Schild verbessert. Das kalte gasförmige Phasenwechselmaterial kann dem Schild Wärme entziehen, wodurch dieser zusätzlich gekühlt wird. Beispielsweise ist die Abblasleitung mit dem Schild verlötet oder verschweißt. Die Abblasleitung kann dabei innerhalb des Schilds oder außerhalb des Schilds angeordnet sein. "Innerhalb" des Schilds bedeutet vorliegend dem Innenbehälter zugewandt. "Außerhalb" des Schilds bedeutet dabei, dem Innenbehälter abgewandt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform läuft die Abblasleitung innenseitig oder außenseitig schraubenförmig um den Schild um.

Hierdurch wird die Abblasleitung verlängert, wodurch der Wärmeübergang von dem abgeblasenen gasförmigen Phasenwechselmaterial auf den Schild verbessert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Speicherbehälter ferner einen Außenbehälter auf, der den Schild umschließt.

Der Außenbehälter weist insbesondere einen rohrförmigen Basisabschnitt auf, der rotationssymmetrisch zu der Mittelachse aufgebaut sein kann. Stirnseitig ist der Außenbehälter mit Hilfe zweier Deckelabschnitte, insbesondere mit Hilfe eines ersten Deckelabschnitts und eines zweiten Deckelabschnitts, verschlossen. Die Deckelabschnitte sind bezüglich des Basisabschnitts bevorzugt nach außen gewölbt. Der Außenbehälter umschließt den Schild, welcher wiederum den Innenbehälter und den Latentwärmespeicher umschließt. Der Schild ist somit vollständig innerhalb des Außenbehälters angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Speicherbehälter ferner ein mehrlagiges Isolationselement auf, das einen zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter vorgesehenen Spalt zumindest abschnittsweise ausfüllt.

Das Isolationselement kann auch als Dämmelement bezeichnet werden. Das Isolationselement dient der Wärmedämmung des Innenbehälters. In dem Spalt ist insbesondere der zuvor erwähnte Schild angeordnet. Der Spalt kann vollständig mit dem Isolationselement und dem Schild gefüllt sein. Alternativ kann der Spalt auch nur teilweise mit dem Isolationselement gefüllt sein. Das Isolationselement umschließt vorzugsweise sowohl den Basisabschnitt als auch die Deckelabschnitte des Innenbehälters. Das Isolationselement umfasst bevorzugt eine Vielzahl an Lagen oder Schichten. Insbesondere ist das Isolationselement eine sogenannte Multilayer Insulation (MLI). Das Isolationselement umfasst mehrere abwechselnd angeordnete Schichten oder Lagen aus perforierter und/oder geprägter Aluminiumfolie als Reflektor und Glaspapier als Abstandshalter zwischen benachbarten Aluminiumfolien. Das Glaspapier kann perforiert und/oder gelocht sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Schild in das Isolationselement eingebettet.

Das heißt insbesondere, dass innerhalb und außerhalb des Schilds Lagen der Aluminiumfolie und des Glaspapiers vorgesehen sein können. Insbesondere ist der Schild in äußere Lagen des Isolationselements eingebettet. "Außen" ist hier als im Bereich oder in Richtung des Außenbehälters zu verstehen.

Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Speicherbehälters zum Speichern eines Kryogens vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Entnehmen von flüssigem Kryogen aus dem Speicherbehälter, wobei während des Schritts a) ein in einem Latentwärmespeicher des Speicherbehälters aufgenommenes Phasenwechselmaterial mit Hilfe eines Übertragens von Wärme von dem Phasenwechselmaterial auf das flüssige Kryogen einem Phasenübergang von flüssig zu fest unterzogen wird, oder wobei das Phasenwechselmaterial während des Schritts a) fest bleibt, b) Beenden des Schritts a), wobei das Phasenwechselmaterial einem Phasenübergang von fest zu flüssig unterzogen wird, und c) fluidisches Trennen des Latentwärmespeichers von einer Umgebung des Speicherbehälters während der Schritte a) und b).

In dem Schritt a) wird insbesondere ein Teil des flüssigen Kryogens über die Entnahmeleitung aus dem Speicherbehälter entnommen. Dabei wird während des Schritts a) das in dem Latentwärmespeicher aufgenommene Phasenwechselmaterial mit Hilfe des Übertragens von Wärme von dem Phasenwechselmaterial auf das Kryogen einem Phasenübergang von flüssig zu fest unterzogen. Für den Fall, dass das Phasenwechselmaterial bereits fest ist, bleibt das Phasenwechselmaterial während des Schritts a) fest. Auch in diesem Fall wird dem Phasenwechselmaterial weiter Wärme entzogen. Bei dem Schritt b) wird der Schritt a) beendet. Das heißt, dass zumindest für eine kurze Zeit kein Kryogen mehr durch die Entnahmeleitung strömt. Der Schritt b) kann so lange durchgeführt werden, bis das gesamte Phasenwechselmaterial geschmolzen ist. Insbesondere kann der Schritt b) so lange durchgeführt werden, bis in dem Latentwärmespeicher ein wie zuvor erwähnter maximal zulässiger Druck erreicht wird. Während des Schritts b) wird das Phasenwechselmaterial somit einem Phasenübergang von fest zu flüssig unterzogen oder verbleibt in seinem festen Aggregatszustand. Der Schritt c) wird bevorzugt parallel zu den Schritten a) und b) durchgeführt. Das heißt, während der Schritte a) und b) ist der Latentwärmespeicher gemäß dem Schritt c) von der Umgebung des Speicherbehälters fluidisch abgetrennt. Das heißt, das Abblasventil ist während der Schritte a) bis c) stets geschlossen. Die fluidische Trennung des Latentwärmespeichers von der Umgebung wird erst dann aufgehoben, wenn das Phasenwechselmaterial zumindest teilweise gasförmig ist und in dem Latentwärmespeicher der maximal zulässige Druck überschritten wird. Dies kann beispielsweise während eines Störfalls des Speicherbehälters vorkommen, in dem über längere Zeit kein Kryogen mehr aus dem Innenbehälter entnommen wird. Das gasförmige Phasenwechselmaterial wird dann über die Abblasleitung und das Abblasventil in die Umgebung abgeblasen.

Gemäß einer Ausführungsform wird während des Schritts b) für den Phasenübergang erforderliche Wärme einem einen Innenbehälter des Speicherbehälters umschließenden Schild entzogen.

Insbesondere wird während des Schritts b) die für den Phasenübergang von fest zu flüssig erforderliche Wärme dem Schild entzogen. Hierdurch wird der Schild gekühlt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Schritte a) bis c) in einem Normalbetrieb des Speicherbehälters durchgeführt, wobei ausschließlich bei einem Störfall des Speicherbehälters ein Abblasventil des Speicherbehälters geöffnet wird, wodurch gasförmiges Phasenwechselmaterial in die Umgebung abgeblasen wird.

Unter dem "Normalbetrieb" des Speicherbehälters ist zu verstehen, dass diesem das flüssige Kryogen entnommen wird. Der Normalbetrieb kann jedoch auch ein kurzfristiges Unterbrechen des Entnehmens des flüssigen Kryogens aufweisen. Der Störfall tritt dann ein, wenn das Phasenwechselmaterial dem Phasenübergang von flüssig zu gasförmig unterzogen wird und der Druck in dem Latentwärmespeicher über den maximal zulässigen Druck ansteigt. Das heißt, dass nur in dem Störfall der Latentwärmespeicher über das Abblasventil mit der Umgebung verbunden wird, um das gasförmige Phasenwechselmaterial abzublasen.

"Ein" ist vorliegend nicht zwangsweise als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine genaue Beschränkung auf genau die entsprechende Anzahl von Elementen verwirklicht sein muss. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich.

Die für den Speicherbehälter beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.

Weitere mögliche Implementierungen des Speicherbehälters und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform des Speicherbehälters und/oder des Verfahrens hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Speicherbehälters und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Speicherbehälters und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden der Speicherbehälter und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines Speicherbehälters;

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines Latentwärmespeichers für den Speicherbehälter gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt die Detailansicht III gemäß Fig. 1; und

Fig. 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben des Speicherbehälters gemäß Fig. 1.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines Speicherbehälters 1.

Der Speicherbehälter 1 kann auch als Speichertank bezeichnet werden. Der Speicherbehälter 1 ist zur Aufnahme eines Kryogens H2 geeignet. Vorliegend ist das Kryogen H2 Wasserstoff und wird nachfolgend auch als Wasserstoff bezeichnet. Der Speicherbehälter 1 ist bevorzugt zur Aufnahme von flüssigem Wasserstoff H2 (Siedepunkt: 1 bara: 20,268 K = -252,882 °C) geeignet. Daher kann der Speicherbehälter 1 auch als Wasserstoff-Speicherbehälter oder als Wasserstoff- Speichertank bezeichnet werden.

Der Speicherbehälter 1 kann jedoch auch für andere kryogene Flüssigkeiten eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein kryogenes Fluid oder eine kryogene Flüssigkeit, oder kurz ein Kryogen, ist neben dem zuvor erwähnten Wasserstoff H2 flüssiges Helium He (Siedepunkt 1 bara: 4,222 K = -268,928 °C).

Der Speicherbehälter 1 kann ein Transportbehälter sein. Beispielsweise kann mit dem Speicherbehälter 1 flüssiger Wasserstoff H2 transportiert werden. Der Speicherbe- hälter 1 kann Teil eines Fahrzeugs, insbesondere eines Wasserfahrzeugs, sein. In diesem Fall ist der Speicherbehälter 1 für mobile Anwendungen geeignet. Der Speicherbehälter 1 kann jedoch auch stationär, beispielsweise in der Gebäudetechnik, eingesetzt werden.

Für einen Einsatz des Speicherbehälters 1 in maritimer Umgebung ist es erforderlich, dass der Speicherbehälter 1 bei maximaler Füllung ausgehend vom Betriebsdruck bei einem Störfall 15 Tage Haltezeit erreicht. Das heißt, dass während dieser Zeit ein maximal zulässiger Druck innerhalb des Innenbehälters 3 nicht überschritten werden darf und kein Wasserstoff H2 aus dem Speicherbehälter 1 entweichen darf.

Der Speicherbehälter 1 kann derzeit abhängig vom Wärmeeinfall und der thermodynamischen Gleichgewichtstemperatur des lagernden flüssigen Wasserstoffs H2 wegen der Haltezeitforderung nur zu einem gewissen Teil mit flüssigem Wasserstoff H2 befüllt werden. Bei den derzeit typischen Bedingungen können zuweilen nur 70% bis 80% eines geometrischen Behältervolumens des Speicherbehälters 1 für die Lagerung des flüssigen Wasserstoffs H2 genutzt werden. Dies gilt es zu verbessern.

Der Speicherbehälter 1 ist rotationssymmetrisch zu einer Symmetrie- oder Mittelachse 2 aufgebaut. Die Mittelachse 2 ist senkrecht zu einer Schwerkraftrichtung g orientiert. Der Speicherbehälter 1 umfasst einen ersten Behälter oder Innenbehälter 3, der ebenfalls rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 2 aufgebaut ist. Der Innenbehälter 3 umfasst einen rohr- oder zylinderförmigen Basisabschnitt 4, der ebenfalls rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 2 aufgebaut ist. Der Basisabschnitt 4 kann im Querschnitt eine kreisrunde oder annähernd kreisrunde Geometrie aufweisen.

Der Basisabschnitt 4 ist stirnseitig beidseits jeweils mit Hilfe eines Deckelabschnitts 5, 6 verschlossen. Die Deckelabschnitte 5, 6 sind gewölbt. Ein erster Deckelabschnitt 5 und ein zweiter Deckelabschnitt 6 sind gegensinnig gewölbt, so dass die Deckelabschnitte 5, 6 bezüglich des Basisabschnitts 4 nach außen gewölbt sind. Der Innenbehälter 3 ist fluiddicht, insbesondere gasdicht. Der Innenbehälter 3 ist aus Edelstahl gefertigt. In dem Innenbehälter 3 ist der flüssige Wasserstoff H2 aufgenommen. In dem Innenbehälter 3 können, solange sich der Wasserstoff H2 im Zweiphasengebiet befindet, eine Gaszone 7 mit verdampftem Wasserstoff H2 und eine Flüssigkeitszone 8 mit flüssigem Wasserstoff H2 vorgesehen sein. Der Wasserstoff H2 weist also nach dem Einfüllen in den Innenbehälter 3 zwei Phasen mit unterschiedlichen Aggregatszuständen, nämlich flüssig und gasförmig, auf. Das heißt, in dem Innenbehälter 3 befindet sich eine Phasengrenze 9 zwischen dem flüssigen Wasserstoff H2 und dem gasförmigen Wasserstoff H2.

Der Innenbehälter 3 ist vollständig innerhalb eines zweiten Behälters oder Außenbehälters 10 angeordnet. Der Speicherbehälter 1 ist somit doppelwandig. Auch der Außenbehälter 10 ist rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 2 aufgebaut. Der Außenbehälter 10 umfasst, wie der Innenbehälter 3, einen rohr- oder zylinderförmigen Basisabschnitt 11, der rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 2 aufgebaut ist. Der Basisabschnitt 11 kann im Querschnitt eine kreisrunde oder annähernd kreisrunde Geometrie aufweisen.

Der Basisabschnitt 11 ist stirnseitig jeweils von einem Deckelabschnitt 12, 13 verschlossen. Insbesondere sind ein erster Deckelabschnitt 12 und ein zweiter Deckelabschnitt 13 vorgesehen. Die Deckelabschnitte 12, 13 sind gegensinnig gewölbt, so dass die Deckelabschnitte 12, 13 bezüglich des Basisabschnitts 11 nach außen gewölbt sind. Der Außenbehälter 10 ist fluiddicht, insbesondere gasdicht. Auch der Außenbehälter 10 ist aus Edelstahl gefertigt.

Zwischen dem Innenbehälter 3 und dem Außenbehälter 10 ist ein den Innenbehälter 3 vollständig umhüllender oder einhüllender Spalt 14 vorgesehen. Der Spalt 14 ist mit einem Vakuum beaufschlagt. Unter einem "Vakuum" ist vorliegend insbesondere ein Druck von weniger als 300 mbar, bevorzugt von weniger als 10 ^-3 mbar, weiter bevorzugt von weniger als 10 ^-7 mbar, zu verstehen. Der Speicherbehälter 1 ist somit vakuumisoliert oder vakuumgedämmt. Dass der Spalt 14 den Innenbehälter 3 vollständig "umhüllt" oder "einhüllt" bedeutet vorliegend, dass der Spalt 14 zum einen umfänglich vollständig um den Basisabschnitt 4 umläuft und zum anderen auch zwischen den beiden Deckelabschnitten 5, 12 sowie zwischen den beiden Deckelabschnitten 6, 13 vorgesehen ist. Zwischen dem Innenbehälter 3 und dem Außenbehälter 10 ist ein Schirm oder Schild 15, insbesondere ein sogenannter Soft-Schild, vorgesehen. Der Schild 15 ist somit in dem Spalt 14 platziert. Der Schild 15 ist aus einem gut wärmeleitenden Material, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, gefertigt. Der Schild 15 ist bevorzugt fluiddurchlässig, insbesondere gasdurchlässig. Der Schild 15 weist einen zylinderförmigen Basisabschnitt 16 auf, der rotationssymmetrisch zu der Mittelachse 2 aufgebaut ist. Der Basisabschnitt 16 ist stirnseitig mit Hilfe eines ersten Deckelabschnitts 17 und eines zweiten Deckelabschnitts 18 verschlossen.

Innerhalb des Schilds 15 ist ein Latentwärmespeicher 19 platziert. In der Orientierung der Fig. 1 ist der Latentwärmespeicher 19 neben dem Innenbehälter 3 platziert. Insbesondere ist der Latentwärmespeicher 19 zwischen den Deckelabschnitten 6, 18 angeordnet. Der Latentwärmespeicher 19 ist zumindest abschnittsweise mit einem Phasenwechselmaterial N2 (Engi.: Phase Change Material, PCM) gefüllt, wie nachfolgend noch erläutert wird. Das Phasenwechselmaterial N2 ist vorliegend Stickstoff. Das Phasenwechselmaterial N2 kann jedoch beispielsweise auch Argon sein.

Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass das Phasenwechselmaterial N2 Stickstoff ist. Daher wird das Phasenwechselmaterial N2 im Folgenden als Stickstoff bezeichnet. Der Latentwärmespeicher 19 ist über ein um die Mittelachse 2 umlaufendes Wärmeleitelement 20 mit dem Schild 15, insbesondere mit dem Basisabschnitt 16 des Schilds 15, verbunden. Das Wärmeleitelement 20 kann scheibenförmig sein.

Innerhalb des Latentwärmespeichers 19 ist ein Wärmeübertrager oder Wärmetauscher

21 angeordnet. Der Wärmetauscher 21 ist thermisch leitend mit einer Entnahmeleitung

22 verbunden, die unterhalb der Phasengrenze 9 in den Innenbehälter 3 einmündet, durch den Latentwärmespeicher 19 geführt ist und durch den Schild 15 und den Außenbehälter 10 bis in eine Umgebung 23 des Speicherbehälters 1 geführt ist.

Der Wärmetauscher 21 ist mit der Entnahmeleitung 22 verbunden, so dass die Entnahmeleitung 22 Wärme auf den Wärmetauscher 21 oder umgekehrt übertragen kann. Der Wärmetauscher 21 kann eine mit der Entnahmeleitung 22 verschweißte oder verlötete Metallplatte, insbesondere eine Aluminiumplatte oder eine Kupferplatte, sein. Der Wärmetauscher 21 kann auch aus mehreren derartigen Metallplatten aufgebaut sein.

Aus dem Latentwärmespeicher 19 mündet eine Abblasleitung 24 mit einem Abblasventil 25 aus. Die Abblasleitung 24 kann innerhalb des Schilds 15 geführt sein. Die Abblasleitung 24 kann thermisch leitend mit dem Schild 15 verbunden sein. Die Abblasleitung 24 kann schraubenförmig oder helixförmig um die Mittelachse 2 umlaufen und innenseitig oder außenseitig an dem Schild 15 befestigt sein. Das Abblasventil 25 kann verdampften Stickstoff N2 an die Umgebung 23 abgeben.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines wie zuvor erwähnten Latentwärmespeichers 19.

Der Latentwärmespeicher 19 fungiert als thermischer Puffer des Speicherbehälters 1. Der Latentwärmespeicher 19 umschließt einen Innenraum 26, in dem der Wärmetauscher 21 aufgenommen ist, der in Kontakt mit festem Stickstoff N2 ist. Der Latentwärmespeicher 19 kann vollständig oder teilweise mit dem festen Stickstoff N2 gefüllt sein. Der Innenraum 26 ist zumindest teilweise oder vollständig mit einer wärmeleitenden, fluiddurchlässigen Materialstruktur, wie in diesem Ausführungsbeispiel einem Gestrick 27, gefüllt.

Das Gestrick 27 kann aus Aluminium- und/oder Kupferfäden gefertigt sein. Insbesondere kann das Gestrick 27 Kupfer- und/oder Aluminiumwolle sein. Das Gestrick 27 ist wärmeleitend mit dem Wärmetauscher 21 verbunden. Das Gestrick 27 ist mit dem Stickstoff N2 getränkt. Das gut wärmeleitende Gestrick 27 stellt einen guten Wärmeübergang zwischen dem Wärmetauscher 21 und dem festen Stickstoff N2 sicher.

Die Fig. 3 zeigt die Detailansicht III des Speicherbehälters 1 gemäß der Fig. 1.

In dem Spalt 14 ist ein den Innenbehälter 3 vollständig einhüllendes oder umschließendes Wärmedämmelement oder Isolationselement 28 vorgesehen. Das heißt, das Isolationselement 28 umschließt sowohl den Basisabschnitt 4 als auch die Deckelabschnitte 5, 6 des Innenbehälters 3. Das Isolationselement 28 dient der Wärmedämmung. Das Isolationselement 28 ist mehrlagig. Das heißt, das Isolationselement 28 umfasst eine Vielzahl an Lagen oder Schichten. Das

Isolationselement 28 kann daher auch als mehrlagiges Isolationselement oder als mehrlagiges Wärmedämmelement bezeichnet werden.

Insbesondere ist das Isolationselement 28 eine sogenannte Multilayer Insulation (MLI). Das Isolationselement 28 umfasst mehrere abwechselnd angeordnete Schichten oder Lagen aus perforierter und/oder geprägter Aluminiumfolie 29 als Reflektor und Glaspapier 30 als Abstandshalter zwischen benachbarten Aluminiumfolien 29. Das Glaspapier 30 kann perforiert und/oder gelocht sein.

In der Fig. 3 sind jeweils nur zwei Lagen Aluminiumfolie 29 und zwei Lagen Glaspapier 30 mit einem Bezugszeichen versehen. Das Glaspapier 30 wirkt als Abstandshalter zwischen zwei benachbarten Aluminiumfolien 29, wodurch sich das Isolationselement 28 mit dem in dem Spalt 14 herrschenden Vakuum beaufschlagen lässt. Das Isolationselement 28 liegt außenseitig an dem Innenbehälter 3 an.

Das Isolationselement 28 kann den Spalt 14 teilweise oder - wie in der Fig. 3 gezeigt - vollständig ausfüllen. Der Schild 15 kann in das Isolationselement 28 eingebettet sein. Das heißt, dass innerhalb und außerhalb des Schilds 15 Lagen der Aluminiumfolie 29 und des Glaspapiers 30 vorgesehen sein können. Insbesondere ist der Schild 15 in äußere Lagen des Isolationselements 28 eingebettet. "Außen" ist hier als im Bereich des Außenbehälters 10 zu verstehen.

Die Funktionalität des Speicherbehälters 1 wird nachfolgend erläutert. Im Normalbetrieb des Speicherbehälters 1 erfolgt über die Entnahmeleitung 22 eine im Wesentlichen konstante Entnahme des flüssigen Wasserstoffs H2 aus dem Innenbehälter 3. Wenn der flüssige Wasserstoff H2 durch den Latentwärmespeicher 19 geleitet wird, entzieht dieser dem Stickstoff N2 über den Wärmetauscher 21 und das Gestrick 27 Wärme Q.

Der Stickstoff N2 wird, für den Fall, dass dieser flüssig ist, einem Phasenübergang von flüssig zu fest unterzogen. Für den Fall, dass der Stickstoff N2 schon fest ist, wird dieser in dem festen Zustand gehalten. Das heißt, dass der in dem Latentwärmespeicher 19 aufgenommene Stickstoff N2 im Normalbetrieb des Speicherbehälters 1 fest ist. Dabei ist der Latentwärmespeicher 19 zumindest teilweise thermisch von dem Innenbehälter 3 getrennt.

Gibt es kurzfristig keine Entnahme des flüssigen Wasserstoffs H2 mehr, schmilzt der feste Stickstoff N2 mit einem mäßigen Druckanstieg in dem Latentwärmespeicher 19. Bei dem Schmelzen des festen Stickstoffs N2 entzieht dieser dem Schild 15 über das Wärmeleitelement 20 Wärme Q. Dadurch, dass der Latentwärmespeicher 19 über das Wärmeleitelement 20 mit dem Schild 15 verbunden ist, wird der Schild 15 heruntergekühlt.

Wird anschließend die Entnahme von flüssigem Wasserstoff H2 wieder aufgenommen, erfolgt ein umgekehrter Phasenübergang des Stickstoffs N2 von flüssig zu fest, da der durch die Entnahmeleitung 22 strömende flüssige Wasserstoff H2 dem flüssigen Stickstoff N2 Wärme Q entzieht. Es handelt sich somit im Normalbetrieb des Speicherbehälters 1 um ein geschlossenes System.

Erfolgt über einen längeren Zeitraum keine Entnahme von flüssigem Wasserstoff H2 mehr, so schmilzt der feste Stickstoff N2, beginnt zu sieden und verdampft letztendlich. Der gasförmige Stickstoff N2 kann dann über die Abblasleitung 24 und das Abblasventil 25 in die Umgebung 23 abgeblasen werden. Dabei kann die Abblasleitung 24, wie zuvor erwähnt, schraubenförmig um den Schild 15 umlaufen, wobei der kalte und gasförmige Stickstoff N2 dem Schild 15 weiter Wärme Q entzieht.

Im Normalbetrieb wird durch den Phasenübergang des Stickstoffs N2 von fest zu flüssig und umgekehrt verhindert, dass es über die Abblasleitung 24 und das Abblasventil 25 zu einem Verlust an Stickstoff N2 kommt und/oder dass ein maximal zulässiger Druck innerhalb des Latentwärmespeichers 19 zu hoch gewählt werden muss. Der Wärmeeintrag in den Innenbehälter 3 wird durch den mit Hilfe des Stickstoffs N2 gekühlten Schild 15 während eines Störfalls signifikant reduziert. Dies erhöht die Haltezeit des Wasserstoffs H2.

Der Latentwärmespeicher 19 mitsamt dem Wärmetauscher 21 bildet somit im Normalbetrieb des Speicherbehälters 1 ein geschlossenes System, in dem ein Phasenübergang von fest zu flüssig im Wechsel vorgenommen wird. Nur im Störfall, das heißt, wenn längere Zeit kein flüssiger Wasserstoff H2 mehr entnommen wird, verdampft der Stickstoff N2 und wird in die Umgebung 23 abgeblasen.

Der Füllgrad des Speicherbehälters 1 mit flüssigem Wasserstoff H2 kann im Vergleich zu einem Speicherbehälter ohne einen derartigen Latentwärmespeicher 19 deutlich erhöht werden, so dass bei gleichem Bauraum (Engl.: Footprint) für den Speicherbehälter 1 eine größere Masse an Wasserstoff H2 gespeichert werden kann. Die so erzielte kompakte Bauweise des Speicherbehälters 1 kann vor allem für einen Einsatz auf Schiffen von Vorteil sein, bei denen ein System für flüssigen Wasserstoff H2 nachgerüstet wird. Der Latentwärmespeicher 19 ermöglicht insbesondere eine Notfallkühlung des Schilds 15 und damit auch des Speicherbehälters 1.

Die Fig. 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben des Speicherbehälters 1.

Bei dem Verfahren wird in einem Schritt S1 ein Teil des flüssigen Wasserstoffs H2 über die Entnahmeleitung 22 aus dem Speicherbehälter 1 entnommen. Dabei wird während des Schritts S1 der in dem Latentwärmespeicher 19 aufgenommene Stickstoff N2 mit Hilfe des Übertragens von Wärme Q von dem Stickstoff N2 auf den Wasserstoff H2 einem Phasenübergang von flüssig zu fest unterzogen. Für den Fall, dass der Stickstoff N2 bereits fest ist, bleibt der Stickstoff N2 während des Schritts S1 fest.

In einem Schritt S2 wird der Schritt S1 beendet. Das heißt, dass kein Wasserstoff H2 mehr durch die Entnahmeleitung 22 strömt. Der Schritt S2 kann so lange durchgeführt werden, bis der gesamte Stickstoff N2 geschmolzen ist. Während des Schritts S2 wird der Stickstoff N2 somit einem Phasenübergang von fest zu flüssig unterzogen.

Bei einem Schritt S3, der bevorzugt parallel zu den Schritten S1, S2 durchgeführt wird, wird der Latentwärmespeicher 19 von der Umgebung 23 des Speicherbehälters 1 fluidisch abgetrennt. Die fluidische Trennung des Latentwärmespeichers 19 von der Umgebung 23 wird erst dann aufgehoben, wenn der Stickstoff N2 zumindest teilweise gasförmig ist und sich in dem Latentwärmespeicher 19 ein zu hoher Druck aufbaut. Dies kann während eines Störfalls vorkommen. Der gasförmige Stickstoff N2 wird dann bei Erreichen des maximal zulässigen Drucks innerhalb des Latentwärmespeichers 19 über die Abblasleitung 24 und das Abblasventil 25 in die Umgebung 23 abgeblasen. Während des Schritts S2 wird die für den Phasenübergang des Stickstoffs N2 von fest zu flüssig erforderliche Wärme Q dem den Innenbehälter 3 des Speicherbehälters 1 umschließenden Schild 15 entzogen. Hierdurch wird der Schild 15 gekühlt.

Die Schritte S1 bis S3 werden insbesondere nur im Normalbetrieb des Speicherbehälters 1 durchgeführt, wobei ausschließlich bei einem Störfall des Speicherbehälters das Abblasventil 25 des Speicherbehälters 1 geöffnet wird, wodurch gasförmiger Stickstoff N2 in die Umgebung 23 abgeblasen wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

Verwendete Bezugszeichen

1 Speicherbehälter

2 Mittelachse

3 Innenbehälter

4 Basisabschnitt

5 Deckelabschnitt

6 Deckelabschnitt

7 Gaszone

8 Flüssigkeitszone

9 Phasengrenze

10 Außenbehälter

11 Basisabschnitt

12 Deckelabschnitt

13 Deckelabschnitt

14 Spalt

15 Schild

16 Basisabschnitt

17 Deckelabschnitt

18 Deckelabschnitt

19 Latentwärmespeicher

20 Wärmeleitelement

21 Wärmetauscher

22 Entnahmeleitung

23 Umgebung

24 Abblasleitung

25 Abblasventil

26 Innenraum

27 Gestrick

28 Isolationselement

29 Aluminiumfolie

30 Glaspapier g Schwerkraftrichtung

H2 Wasserstoff/Kryogen N2 Stickstoff/Phasenwechsel material

Q Wärme

51 Schritt

52 Schritt S3 Schritt